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上成金矿床位于郯庐断裂带西侧,华北陆块、扬子陆块之间与大别—苏鲁造山带交汇部位。区内成矿条件良好,矿化显示广泛,但目前该区成矿规律不清,找矿前景不明。应生产单位的要求,给予研究区找矿前景客观的评价。本文在收集、整理前人研究资料的基础上,通过野外实地地质调查、系统的样品采集和测试分析、镜下观察,以成矿预测为目的,从标型矿物及矿物标型特征研究、构造叠加晕特征研究、控矿因素分析、矿体定位规律研究等入手,对整个研究区进行了总体评价,并运用GIS(证据权法)对上成金矿床外围及Ⅲ号矿体深部进行了成矿预测研究,提出了具体探矿设计方案。在研究的过程中主要取得了以下主要认识及成果:
1.通过对上成金矿床成矿流体氢氧同位素特征、硫同位素特征、自然金矿物标型特征、黄铁矿标型特征和成矿流体特征等研究,得出一致的结论均指示上成金矿床为浅成中低温岩浆热液成因矿床。
2.通过镜下观察,可知上成金矿床自然金矿物颗粒较大,多呈网脉状、树枝状、不规则粒状。运用电子探针技术对自然金矿物进行成分分析,发现上成金矿自然金矿物成色变化较大,成矿早阶段为自然金,成色在910~928之间,平均为920;成矿晚阶段为银金矿,成色在554~789,平均为727。自然金矿物Au/Ag值多在1~4之间,少量为17~19。自然金矿物标型特征指示着上成金矿床形成大型矿床的可能性较小,矿床形成时代较晚,为浅成中低温热液成矿。同时,自然金矿物的出现指示着矿化强度大,矿石品位高。
3.黄铁矿成分标型特征、热电性标型研究得出:黄铁矿以亏硫型为主,n(S+As)/n(Fe)值1.985~2.024;微量元素组合中Cu、Pb、Zn元素组合含量最高,平均值0.17%,其次为Co、Ni元素组合,平均值为0.14%,As、Sb、Se、Te元素组合含量最低。黄铁矿热电性标型研究得出,P型黄铁矿出现率为50.9%~87%,黄铁矿以P-N混合型为主。二者均指示着矿体己剥蚀到中下部,但向下尚有一定的延深。
4.通过构造叠加晕元素组合特征分析,得出上成金矿床构造叠加晕元素中Au、Ag、Cu元素在垂向上出现了突变现象,元素浓度等值线形态明显呈不对称分布,结合破矿断裂的特征,揭示了断裂错失的矿体规模较大。
5.对构造叠加晕元素组合进行分析,初步构建了上成金矿床构造叠加晕模型,矿体典型的前缘晕元素组合为Hg、Sb、B,典型的近矿晕元素为Au、Ag、Cu、As、Co,典型的尾晕元素为Mn、Ti、V、Ti。元素自上而下分带序列为:Bi—Cu—Ag—As—Zn—Au—Mn—Pb—Co—V—B—Sn—W—Ti—Hg—Sb—Mo—Ni,说明目前所揭露的为矿体的中下部,矿体向下有一定的延深,同时出现了明显的前缘晕元素反分带现象,指示着深部具有隐伏矿体。
6.通过控矿构造特征及其构造控矿规律分析,得出上成地区控矿构造样式较多,例如断裂构造、褶皱构造、顺层滑动带构造等,同时分析了控矿构造的成生关系,初步建立的研究区内的构造控矿模型。区内构造控矿规律主要表现在矿体的空间分布受构造控制具有从聚性和似等距性、不同的构造样式控制的矿体产状不同、不同的构造组合控制着不同的矿化类型、构造转换部位控制着矿化富集地段、构造的发育程度控制着矿体的规模、构造的演化控制着成矿阶段的演化。同时成矿后构造对矿体的破坏较大,成为上成地区主要的不利找矿预测因素。
7.通过岩浆岩与金矿床的空间关系、时间关系、成因关系分析,认为上成地区金矿床的形成受岩浆岩的控制非常明显。矿体的产出主要受岩浆岩与西冷岩组地层的接触带控制,同时岩浆岩提供了一定的成矿物质,矿床与岩浆岩具有一定的成因联系。
8.通过对上成Ⅲ号矿体的空间定位规律的研究,认为矿体向北西侧伏,侧伏角为40~45°,上成地段矿体之间总体呈尖灭侧现排布,区内相对含矿下限至少为-131m(标高)以下,所以该地区深部找矿远景较好。成矿后破矿断裂走向近东西向,倾向北,倾角53°±,其力学性质表现为早期逆断、晚期正断,总体表现正断距大于逆断距,为寻找丢失的矿体提供了重要的依据。
9.对上成地区成矿远景进行了总体评价。提出研究区内成矿作用单一、控矿构造规模较小、成矿物质来源不足、矿化显示广泛但矿化强度较弱等原因,认为本区找矿前景不容乐观,找到像胶东地区大型矿床的可能性较小,但仍有在局部地段发现中小型矿床的可能性。
10.尝试在大比例尺的矿区范围内运用GIS(证据权法)进行成矿预测。圈定Ⅰ级靶区两个,分别为上成-许平地段,谢岭地段;Ⅱ级靶区2个,分别为铜狗城地段,斩龙剑地段;Ⅲ级靶区2个,分别为梅花山地段、后陈地段。
11.综合运用了构造叠加晕元素特征、矿物标型特征、矿体空间定位规律等,对上成金矿床Ⅲ号矿体深部进行了成矿预测,圈定了Ⅰ级靶区2个,Ⅱ级靶区2个。并对各级选择一处预测区提出了具体探矿工程建议。